Preuve de concept de l'utilisation d'un scaffold résorbable obtenu par impression 3D pour la reconstruction de l'hypoderme

Proof of concept for the use of a 3D-printed resorbable scaffold for hypodermis reconstruction

• Auteur / Autrice : Zélzima Amélia Jordao
• Direction : Philippe Marchetti
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Aspects moléculaires et cellulaires de la biologie
• Date : Soutenance le 26/04/2024
• Etablissement(s) : Université de Lille (2022-....)
• Ecole(s) doctorale(s) : École graduée Biologie-Santé (Lille ; 2000-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Hétérogénéité, plasticité et résistance aux thérapies des cancers (CANTHER)
• Jury : Président / Présidente : Nicolas Blanchemain
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Pierre Guerreschi, Gwenaël Rolin
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Anne Hébraud, Sabine François

Mots clés

Mots clés contrôlés

Régénération tissulaire guidée

Structures d'échafaudage tissulaires

Tissu adipeux

Tissu sous-cutané

Polymères

Impression tridimensionnelle

Ingénierie cellulaire

Dispositifs médicaux implantables

Tissu adipeux

Régénération (biologie)

Peau

Polymères en médecine

Biomatériaux

Impression 3D

Génie tissulaire

Mots clés libres

Dispositif médical implantable

Biomatériaux résorbables

Ingénierie tissulaire

Impression 3D

DFF

Hypoderme

Implantable medical devices

Biodegradable polymers

Tissue engineering

3D printing

FDM

Hypodermis

Résumé

De nos jours, les patients qui ont la totalité de l'épaisseur de la peau détruite, dont l'hypoderme, disposent des solutions cliniques avec un certain nombre de limitations. Actuellement, le lipofilling est la principale solution pour la reconstruction de l'hypoderme grâce à la grande disponibilité du tissu adipeux autologue et au pouvoir de comblement de larges volumes. Cependant, le taux de résorption est de 80-90% dû à l'absence de vascularisation. L'ingénierie tissulaire peut être un outil efficace pour le développement d'une solution prometteuse pour améliorer l'efficacité du lipofilling. Cette thèse a pourobjectif de développer un scaffold poreux et résorbable par impression 3D pour soutenir la régénération vasculaire et du tissu adipeux. Les polymères synthétiques biorésorbables offrent de nombreux avantages tels que la facilité de mise en ouvre et leur adaptabilité (structure, propriétés, comportement, etc.) les rendant compatibles avec la réparation de l'hypoderme. De plus, leur association à l'impression 3D permet de créer des structures poreuses adaptées au tissu adipeux. Les travaux ont été menés sur 3 axes: le choix du matériau de conception, du design et la validation pré-clinique. Des études in vitro, avec le PLCL et le PDO, ont montré que le PLCL est plus adapté pour la conception du scaffold 3D. Le motif SCO a été choisi pour le design du scaffold 3D dont les propriétés mécaniques et la porosité sont compatibles avec les tissus mous. Ensuite, la validation pré-clinique du scaffold 3D en PLCL, sur le modèle murin, a prouvé qu'il peut être utilisé pour améliorer la survie et la vascularisation du tissu adipeux.

Nowadays, patients who have had the entire thickness of their skin destroyed, including the hypodermis, have access to clinical solutions with a number of limitations. At present, lipofilling is the main solution for hypodermis reconstruction, thanks to the wide availability of autologous adipose tissue and its ability to fill large volumes. However, the resorption rate is 80-90% due to the absence of vascularization. Tissue engineering can be an effective tool for developing a promising solution to improve the efficacy of lipofilling. The aim of this thesis is to develop a 3D-printed porous and resorbable scaffold to support vascular and adipose tissue regeneration. Synthetic bioresorbable polymers offer numerous advantages, such as ease of processing and adaptability (structure, properties, behavior, etc.), making them suitable for hypodermis repair. What's more, their combination with 3D printing makes it possible to create porous structures adapted to adipose tissue. Studies were carried out in 3 axes: choice of material, design and pre clinical validation. In vitro studies with PLCL and PDO showed that PLCL was more suitable for the development of the 3D scaffold. The SCO pattern was chosen for the design of the 3D scaffold, whose mechanical properties and porosity are compatible with soft tissue. Next, pre-clinical validation of the PLCL 3D scaffold, in the mouse model, proved that it can be used to improve survival and vascularization of adipose tissue.